[发明专利]一种预防三电平变流器相电压两电平跳变的方法

权利要求书

1.一种预防三电平变流器相电压两电平跳变的方法，其特征在于，当三电平变流器使用调制策略为载波反相层叠PWM时，同时生成两组相位相差180度的反相层叠三角载波；通过判断三相调制波的方向，在任一相调制波方向改变时选取两组三角载波中不会导致相电压两电平跳变的一组为实际比较三角载波；利用实际比较三角载波与三相调制波比较得到三电平变流器各功率器件的开关状态，预防三电平变流器载波反相层叠PWM下出现相电压两电平跳变；

定义三电平变流器直流侧电压为2E，所述的相电压两电平跳变指的是相电压电平由2E直接变为0或由0直接变为2E；

所述的两组相位相差180度的三角载波各自由上下两个幅值、频率相同的三角载波反相层叠构成；其中，第一组三角载波由初值为0、初始方向为上升方向的三角载波Carr1和初值为0、初始方向为下降方向的三角载波Carr2反相层叠构成，其定义如下：

对Carr1和Carr2定义中，f_carr代表载波频率，t_carr对应时间变量，t_carr定义如下：

t_carr＝t-S×t_carr

对t_carr定义中，t对应实际时间，S为t对t_carr的整数倍；

第二组三角载波由初值为1、初始方向为下降方向的三角载波Carr3和初值为-1、初始方向为上升方向的三角载波Carr4反相层叠构成，其定义如下：

所述的三相调制波定义如下：

上式中，M为调制比，ω代表角速度，有ω＝2πf，f为三相调制波频率，U_a、U_b、U_c为三相调制波，其中，U_a为A相调制波，U_b为B相调制波、U_c为C相调制波；

通过三相调制波采样值的变化来判断三相调制波方向是否改变；定义Vapre、Vbpre和Vcpre分别为上一采样周期内A相、B相和C相调制波采样值，Va、Vb和Vc分别为当前采样周期内A相、B相和C相调制波采样值，判断三相调制波方向是否改变的具体规则为：

1)当Vapre0，Vbpre0，Vcpre0，Va0，对应A相方向由负到正；

2)当Vapre0，Vbpre0，Vcpre0，Va0，对应A相方向由正到负；

3)当Vapre0，Vbpre0，Vcpre0，Vb0，对应B相方向由负到正；

4)当Vapre0，Vbpre0，Vcpre0，Vb0，对应B相方向由正到负；

5)当Vapre0，Vbpre0，Vcpre0，Vc0，对应C相方向由负到正；

6)当Vapre0，Vbpre0，Vcpre0，Vc0，对应C相方向由正到负。

2.根据权利要求1所述的预防三电平变流器相电压两电平跳变的方法，其特征在于，所述的三相调制波的采样值只在三角载波方向改变时更新；定义Carrflagpre为上一采样周期内三角载波的方向标志位，Carrflag为当前采样周期内三角载波的方向标志位，有：

当Carrflagpre不等于Carrflag时，更新三相调制波的采样值。

3.根据权利要求1或2所述的预防三电平变流器相电压两电平跳变的方法，其特征在于，在任一相调制波方向改变时选取两组三角载波中不会导致相电压两电平跳变的那一组为实际比较三角载波，实际比较三角载波的具体选取规则为：

当任一相调制波方向改变时，若Carrflag＝0，选择第一组三角载波Carr1和Carr2为实际比较三角载波；若Carrflag＝1，选择第二组三角载波Carr3和Carr4为实际比较三角载波；

上述选取规则中，Carrflag为当前采样周期内三角载波的方向标志位。